[涨姿势] 费米预测的亚原子粒子的证据

作者：精品下载站日期：2024-12-13 16:32:33 浏览：10 分类：涨姿势

费米预测的亚原子粒子的证据

核子（质子或中子）和反中子的束缚态的肖像。

图片来源：《物理评论快报》/BESIII Collaboration/T.陈

中国粒子物理学家宣布了当（J/psi）介子衰变成正负介子对时发现的新亚原子粒子的证据。尽管新的亚原子粒子被发现的频率相对较高，而且有关尝试性发现的报道也更为常见，但这一粒子之所以引人注目，是因为伟大的物理学家恩里科·费米在 70 多年前就预言了它。

费米最出名的可能是以他的名字命名的天文悖论，其次是他在曼哈顿计划中的角色，他在奥本海默电影中可能不会受到新的关注。然而，他对科学最伟大的贡献是在亚原子物理学方面，包括对中微子的预测，这曾经被认为是异想天开，但现在是我们理解宇宙的关键。他的另一个预测，即质子和反质子的束缚态，似乎已经得到证实。

也许这个预测最引人注目的一点是，即使是衰变揭示了可疑产物的粒子，在费米的一生中也没有被想到。费米去世仅十年后，第一个夸克模型就提出了介子的概念，介子是一种由相等数量的夸克和反夸克组成的粒子，而不是由三个夸克组成的常见质子和中子。

(J/psi) 介子，也写作 J/ψ，由粲夸克和粲反夸克组成。与所有介子一样，它不稳定且不会持续很长时间。

由来自 80 个中国和西方机构的代表组成的 BESIII 合作项目通过观察 (J/psi) 介子衰变为正负介子，发现了与费米预测相符的迹象。

2013年，BESIII合作发现了J/ψ衰变过程中的X(1840)共振。然而，在对 100 亿次衰变进行仔细检查后，他们发现了令人信服的证据，表明两个共振的能量足够接近，很容易混淆。新的共振被指定为 X(1880)，能量为 1882.1 MeV/c2。这使其质量接近质子-反质子质量阈值。

作者在一份声明中表示：“其质量接近 ppbar 质量阈值支持 ppbar 束缚态的存在。”质子在粒子物理学中用 p 表示，而 pbar 是质子的反物质对应物。束缚态是由两个粒子组成的，其行为类似于单个实体。

尽管这个想法听起来不太可能，但人们已经知道质子和反质子存在于质子中，两者在彼此湮灭之前绕其共同质心运行约百万分之一秒。新发现表明其他束缚态也是可能的。

该过程是通过将电子和正电子（电子的反物质等价物）以高能量碰撞在一起并观察所产生的粒子产物和光子的轨迹来启动的。

该研究以开放获取方式发表在《物理评论快报》杂志上。

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